JP2020086986A - 交通案内物認識装置、交通案内物認識方法、およびプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
(1):この発明の一態様に係る交通案内物認識装置は、車両の周辺を撮像する撮像部と、前記車両の周辺状況を認識する認識部と、を備え、前記認識部は、前記車両の周辺に存在する交通案内物の中から、前記撮像部により撮像された画像中の交通案内物の形態に基づいて、前記車両が従うべき交通案内物を選択する、交通案内物認識装置である。
図1は、実施形態に係る物体認識装置を適用した車両システム1の構成図である。車両システム1が搭載される車両(以下、車両M)は、例えば、二輪や三輪、四輪等の車両であり、その駆動源は、ディーゼルエンジンやガソリンエンジン等の内燃機関、電動機、或いはこれらの組み合わせである。電動機は、内燃機関に連結された発電機による発電電力、或いは二次電池や燃料電池の放電電力を使用して動作する。
交通案内物選択部132は、例えば、車両Mの周辺に存在する交通案内物の中から車両Mが従うべき交通案内物を選択する。また、交通案内物選択部132は、選択した交通案内物に基づいて行動計画生成部140に目標軌道を生成させる。図3は、交通案内物選択部132の処理について説明するための図である。図3の例では、車線L1〜L8が交差点CR1に連結し、車両Mは車線L1を交差点CR1に向かって走行しているものとする。交差点CR1は、変則交差点の一例である。変則交差点には、例えば、交差点に連結する車線のうち少なくとも一部が他の車線に対して直交(許容範囲を含む)していない交差点や、交差点に向かって進行する車両から前方を見た場合に、複数の車線の交通案内物が認識可能に設置されている交差点が含まれる。図3の例において、車線L1〜L4は、図中X軸方向に沿って延伸し、車線L7、L8は、図中Y軸方向に沿って延伸し、車線L5、L6は、車線L1〜L4、L7、およびL8と直交していない車線である。
図4は、車両L1を走行する車両Mのカメラ10により撮像された信号機TL1を含む画像IM1の一例を示す図である。また、図5は、車線L1を走行する車両Mのカメラ10により撮像された信号機TL2を含む画像IM2の一例を示す図である。なお、画像IM1およびIM2は、カメラ10により撮像された車両Mの前方画像のうち、信号機TL1およびTL2の周辺の画像領域を切り取ったものである。
第2実施例において、交通案内物選択部132は、上述した縦横比の類似度に代えて(または加えて)、筐体HGまたは外接矩形CRの左右の縦の長さを比較し、比較結果に基づいて、車両Mが従うべき信号機を選択する。この場合、交通案内物選択部132は、例えば、信号機TL1が占めると認識された画像領域における筐体HGの左右の縦の長さH1L、H1Rを導出し、導出した長さH1L、H1Rが同一または近似する場合(例えば、長さの差が所定長以下である場合)に、信号機TL1が正面を向いていると判定し、同一または近似しない場合に、信号機TL2が正面を向いていないと判定する。上述した判定は、画像領域に含まれる他の信号機についても行われる。そして、交通案内物選択部132は、車両Mに対して正面を向いている信号機を車両Mが従うべき信号機として選択する。このように、第2実施例によれば、第1実施例のように、予め記憶された基準縦横比と比較することなく、簡便に、信号機が正面を向いているか否かを判定することができる。
第3実施例において、交通案内物選択部132は、筐体HGの形状または外接矩形CRで比較することに代えて(または加えて)、信号機TL1およびTL2のそれぞれの発光部LP1〜LP3が横(左右)に配列されている場合に、発光部LP1〜LP3が占めると認識された画像領域におけるそれぞれの直径R1〜R3、R1#〜R3、または、面積S1〜S3、S1#〜S3#を取得し、各信号機での直径同士または面積同士を比較することで、車両Mが従うべき信号機を選択する。
例えば、交差点CR1での右折または左折を行うために、車線L1内において右側または左側に寄せる場合には、車体の向きが車線に対して斜めになる場合があり、その結果、車両Mが従うべき信号機を誤認する可能性がある。そこで、第4実施例において、交通案内物選択部132は、車両Mの向きを基準にするのに代えて(または加えて)、信号機の正面方向の向きと、車両Mが走行する車線を区画する区画線に直交する線とがなす角度を導出し、導出した角度に基づいて信号機の向きを判定することで、車両Mが従うべき信号機を選択する。
第5実施例において、交通案内物選択部132は、区画線に代えて(または加えて)、路面に描画された交通標識等の向きを基準に信号機の向きを導出し、導出した結果に基づいて、車両Mが従うべき信号機を選択する。例えば、図9では、停止線SL1が、車線L1の区画線およびCLに直交する方向に長く描画されている。したがって、第5実施例によれば、交通案内物選択部132は、停止線SL1が長く延伸している方向と、信号機の正面方向とがなす角度を導出することで、第4実施例と同様に、車線L1に対する信号機の向きを取得することができ、取得した向きに基づいて、車両Mが従うべき信号機を、より精度よく選択することができる。
第6実施例において、交通案内物選択部132は、認識部130により認識された車両Mと交通案内物との距離に基づいて車両Mが従うべき信号機を選択する。図10は、車両Mと交通案内物との距離について説明するための図である。図10の例では、図3と同様の場面における車両Mと信号機TL1〜TLとを示している。
第7実施例は、同一方向に進行可能な車線が複数ある場合であって、それぞれに信号機が並んで設置されている場面での実施例である。この場合、交通案内物選択部132は、車両Mから信号機までの距離または車両Mの正面方向に対する信号機の角度に基づいて、車両Mが従うべき交通案内物を選択する。
第8実施例において、交通案内物選択部132は、車両Mの現在の位置情報に基づいて、第2地図情報62を参照し、車両Mの位置情報の周辺の地図情報から車両Mの進行方向に存在する交通案内物の向きを取得し、取得した情報に基づいて、車両Mが従うべき交通案内物を選択する。この場合、交通案内物選択部132は、例えば、車両Mの位置情報や向き情報に基づいて、カメラ10により撮像された画像に含まれる交通案内物と、第2地図情報から取得した交通案内物とで、特徴情報等に基づくマッチングを行う。そして、交通案内物選択部132は、マッチした交通案内物に対して第2地図情報62で得られた絶対座標に基づく向きを取得する。このように、第8実施例によれば、交通案内物の設置位置や正面の向きを地図上の絶対座標を基準に取得することで、車両Mに対する交通案内物の向きを、より正確に取得することができ、取得した向きから車両Mが従うべき交通案内物を、より適切に選択することができる。
上述の例では、交通案内物として信号機を示したが、交通標識に対しても同様に車両Mが従うべき交通標識の選択が行われる。図12、図13は、車両Mのカメラ10により撮像された交通標識を含む画像の一例を示す図(その1、その2)である。図12に示す画像IM3は、カメラ10により撮像された車両Mの前方画像のうち、交通標識MK1の周辺の画像領域を切り取ったものである。また、図13に示す画像IM4は、カメラ10により撮像された車両Mの前方画像のうち、交通標識MK2の周辺の画像領域を切り取ったものである。交通標識MK1およびMK2は、一例として、その先の道路への車両の進入を禁止する標識情報が示されている。
図14は、実施形態の交通案内物認識装置により実行される処理の流れを示すフローチャートである。本フローチャートの処理は、主に、交通案内物の認識処理を中心として説明するものとする。本フローチャートの処理は、例えば、所定の周期或いは所定のタイミングで繰り返し実行されてよい。
図15は、実施形態の交通案内物認識装置の一部を含む運転制御装置100のハードウェア構成の一例を示す図である。図示するように、運転制御装置100のコンピュータは、通信コントローラ100−1、CPU100−2、ワーキングメモリとして使用されるRAM100−3、ブートプログラム等を格納するROM100−4、フラッシュメモリやHDD等の記憶装置100−5、ドライブ装置100−6等が、内部バスあるいは専用通信線によって相互に接続された構成となっている。通信コントローラ100−1は、運転制御装置100以外の構成要素との通信を行う。記憶装置100−5には、CPU100−2が実行するプログラム100−5aが格納されている。このプログラムは、DMA(Direct Memory Access)コントローラ(不図示)等によってRAM100−3に展開されて、CPU100−2によって実行される。これによって、運転制御装置100の各構成のうち一部または全部が実現される。
プログラムを記憶した記憶装置と、
車両の周辺を撮像する撮像部と、
ハードウェアプロセッサと、を備え、
前記ハードウェアプロセッサは、前記記憶装置に記憶されたプログラムを実行することにより、
前記車両の周辺状況を認識し、
前記車両の周辺に存在する交通案内物の中から、前記撮像部により撮像された画像中の交通案内物の形態に基づいて、前記車両が従うべき交通案内物を選択する、
ように構成されている、交通案内物認識装置。
Claims (12)
- 車両の周辺を撮像する撮像部と、
前記車両の周辺状況を認識する認識部と、を備え、
前記認識部は、前記車両の周辺に存在する交通案内物の中から、前記撮像部により撮像された画像中の交通案内物の形態に基づいて、前記車両が従うべき交通案内物を選択する、
交通案内物認識装置。 - 前記認識部は、前記撮像部により撮像された画像に基づいて前記車両の周辺に存在する交通案内物を認識し、認識した前記交通案内物の形状または特徴領域が占めると認識された画像領域での縦横比に基づいて、前記交通案内物の向きを導出し、導出した向きに基づいて前記車両が従うべき交通案内物を選択する、
請求項1に記載の交通案内物認識装置。 - 前記認識部は、前記車両が走行する車線を区画する区画線が延伸する方向に基づいて、前記交通案内物の向きを導出する、
請求項1または2に記載の交通案内物認識装置。 - 前記認識部は、前記車両の周辺の地図情報を取得し、取得した地図情報から前記車両の前方に存在する前記交通案内物の向きを認識し、認識した向きに基づいて前記車両が従うべき交通案内物を選択する、
請求項1から3のうち何れか1項に記載の交通案内物認識装置。 - 前記認識部は、複数の交通案内物が認識された場合に、前記車両との距離が近い交通案内物を前記車両が従うべき交通案内物として選択する、
請求項1から4のうち何れか1項に記載の交通案内物認識装置。 - 前記交通案内物は、前記車両の進行を許可する色を発光させる第1発光部と、前記車両の進行を禁止する色を発光させる第2発光部とを含む交通信号機を含む、
請求項1から5のうち何れか1項に記載の交通案内物認識装置。 - 前記認識部は、前記第1発光部が占めると認識された画像領域または前記第2発光部が占めると認識された画像領域との縦横比に基づいて、前記交通信号機の向きを導出し、導出した向きに基づいて前記車両が従うべき交通信号機を選択する、
請求項6に記載の交通案内物認識装置。 - 前記認識部は、前記交通信号機の前記第1発光部と前記第2発光部とが左右に配列されている場合に、前記第1発光部が占めると認識された画像領域と前記第2発光部が占めると認識された画像領域との面積比に基づいて、前記交通信号機の向きを導出し、導出した向きに基づいて前記車両が従うべき交通信号機を選択する、
請求項6または7に記載の交通案内物認識装置。 - 前記交通信号機は、前記第1発光部および前記第2発光部の上方に設けられ、且つ前記第1発光部および前記第2発光部の発光先に向けて突出されたフード部を更に備え、
前記認識部は、前記第1発光部が占めると認識された画像領域または前記第2発光部が占めると認識された画像領域の前記フード部による遮蔽度合に基づいて、前記交通信号機の向きを導出し、導出した向きに基づいて前記車両が従うべき交通信号機を選択する、
請求項6から8のうち何れか1項に記載の交通案内物認識装置。 - 前記認識部は、前記第1発光部が占めると認識された画像領域または前記第2発光部が占めると認識された画像領域の左右の面積比に基づいて、前記フード部による遮蔽度合を導出する、
請求項9に記載の交通案内物認識装置。 - コンピュータが、
車両の周辺状況を認識し、
前記車両の周辺に存在する交通案内物の中から、車両の周辺を撮像する撮像部により撮像された画像中の交通案内物の形態に基づいて、前記車両が従うべき交通案内物を選択する、
交通案内物認識方法。 - コンピュータに、
車両の周辺状況を認識させ、
前記車両の周辺に存在する交通案内物の中から、車両の周辺を撮像する撮像部により撮像された画像中の交通案内物の形態に基づいて、前記車両が従うべき交通案内物を選択させる、
プログラム。
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